টুল মেরামতের জন্য বিয়োগাত্মক বনাম হাইব্রিড সিএনসি-এএম

পিএফটি, শেনজেন

এই গবেষণায় শিল্প সরঞ্জাম মেরামতের জন্য উদীয়মান হাইব্রিড সিএনসি-অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (এএম) এর সাথে ঐতিহ্যবাহী সাবট্র্যাকটিভ সিএনসি মেশিনিংয়ের কার্যকারিতা তুলনা করা হয়েছে। ক্ষতিগ্রস্ত স্ট্যাম্পিং ডাইয়ের উপর নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষা-নিরীক্ষা ব্যবহার করে কর্মক্ষমতা মেট্রিক্স (মেরামতের সময়, উপাদান খরচ, যান্ত্রিক শক্তি) পরিমাপ করা হয়েছিল। ফলাফলগুলি দেখায় যে হাইব্রিড পদ্ধতিগুলি কেবলমাত্র সাবট্র্যাকটিভ পদ্ধতির তুলনায় উপাদানের বর্জ্য 28-42% হ্রাস করে এবং মেরামত চক্রকে 15-30% হ্রাস করে। মাইক্রোস্ট্রাকচারাল বিশ্লেষণ হাইব্রিড-মেরামত করা উপাদানগুলিতে তুলনীয় প্রসার্য শক্তি (মূল সরঞ্জামের ≥98%) নিশ্চিত করে। প্রাথমিক সীমাবদ্ধতা AM জমার জন্য জ্যামিতিক জটিলতার সীমাবদ্ধতা জড়িত। এই ফলাফলগুলি টেকসই সরঞ্জাম রক্ষণাবেক্ষণের জন্য একটি কার্যকর কৌশল হিসাবে হাইব্রিড সিএনসি-এএম প্রদর্শন করে।

১ ভূমিকা

সরঞ্জামের অবক্ষয়ের ফলে উৎপাদন শিল্পগুলিকে বার্ষিক $240 বিলিয়ন খরচ হয় (NIST, 2024)। ঐতিহ্যবাহী বিয়োগমূলক CNC মেরামতের ফলে মিলিং/গ্রাইন্ডিংয়ের মাধ্যমে ক্ষতিগ্রস্ত অংশগুলি অপসারণ করা হয়, প্রায়শই উদ্ধারযোগ্য উপাদানের 60% এরও বেশি ফেলে দেওয়া হয়। হাইব্রিড CNC-AM ইন্টিগ্রেশন (বিদ্যমান সরঞ্জামের উপর সরাসরি শক্তি জমা) সম্পদের দক্ষতার প্রতিশ্রুতি দেয় কিন্তু শিল্প বৈধতার অভাব রয়েছে। এই গবেষণাটি উচ্চ-মূল্যের সরঞ্জাম মেরামতের জন্য প্রচলিত বিয়োগমূলক পদ্ধতির তুলনায় হাইব্রিড কর্মপ্রবাহের কার্যকরী সুবিধার পরিমাপ করে।

২ পদ্ধতি

২.১ পরীক্ষামূলক নকশা

পাঁচটি ক্ষতিগ্রস্ত H13 স্টিল স্ট্যাম্পিং ডাই (মাত্রা: 300×150×80 মিমি) দুটি মেরামত প্রোটোকলের মধ্য দিয়ে গেছে:

• গ্রুপ A (বিয়োগ):
  - ৫-অক্ষ মিলিংয়ের মাধ্যমে ক্ষতি অপসারণ (DMG MORI DMU 80)
  - ওয়েল্ডিং ফিলার ডিপোজিশন (GTAW)
  - মূল CAD তে মেশিনিং শেষ করুন

• গ্রুপ বি (হাইব্রিড):
  - ন্যূনতম ত্রুটি অপসারণ (<1 মিমি গভীরতা)
  - মেল্টিও M450 (316L তার) ব্যবহার করে DED মেরামত
  - অ্যাডাপ্টিভ সিএনসি রিমেশিনিং (সিমেন্স এনএক্স সিএএম)

২.২ তথ্য অধিগ্রহণ

• উপাদান দক্ষতা: মেরামতের আগে/পরে ভর পরিমাপ (Mettler XS205)

• সময় ট্র্যাকিং: IoT সেন্সর (ToolConnect) দিয়ে প্রক্রিয়া পর্যবেক্ষণ

• যান্ত্রিক পরীক্ষা:
  - কঠোরতা ম্যাপিং (Buehler IndentaMet 1100)
  - মেরামত করা অঞ্চল থেকে প্রসার্য নমুনা (ASTM E8/E8M)

৩ ফলাফল এবং বিশ্লেষণ

৩.১ সম্পদের ব্যবহার

সারণি ১: মেরামত প্রক্রিয়ার মেট্রিক্স তুলনা

৩.২ যান্ত্রিক অখণ্ডতা

হাইব্রিড-মেরামত নমুনা প্রদর্শিত:

• ধারাবাহিক কঠোরতা (৫২-৫৪ এইচআরসি বনাম মূল ৫৩ এইচআরসি)

• চূড়ান্ত প্রসার্য শক্তি: ১,৮৯০ এমপিএ (±২৫ এমপিএ) – বেস উপাদানের ৯৮.৪%

• ক্লান্তি পরীক্ষায় কোনও ইন্টারফেসিয়াল ডিলামিনেশন নেই (৮০% ফলন চাপে ১০⁶ চক্র)

চিত্র ১: হাইব্রিড মেরামত ইন্টারফেসের মাইক্রোস্ট্রাকচার (SEM 500×)
দ্রষ্টব্য: ফিউশন সীমানায় সমতুল্য শস্য কাঠামো কার্যকর তাপ ব্যবস্থাপনা নির্দেশ করে।

৪ আলোচনা

৪.১ কার্যক্ষম প্রভাব

বাল্ক উপাদান অপসারণ বন্ধ করার ফলে ২৮.৯% সময় হ্রাস পায়। হাইব্রিড প্রক্রিয়াকরণ নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে সুবিধাজনক প্রমাণিত হয়:

• বন্ধ থাকা উপাদানের স্টক সহ লিগ্যাসি টুলিং

• উচ্চ-জটিলতার জ্যামিতি (যেমন, কনফর্মাল কুলিং চ্যানেল)

• কম ভলিউম মেরামতের পরিস্থিতি

৪.২ প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতা

সীমাবদ্ধতাগুলি পরিলক্ষিত হয়েছে:

• সর্বোচ্চ জমা কোণ: অনুভূমিক থেকে 45° (ওভারহ্যাং ত্রুটি প্রতিরোধ করে)

• DED স্তরের পুরুত্বের বৈচিত্র্য: ±0.12 মিমি যার জন্য অভিযোজিত টুলপাথ প্রয়োজন

• মহাকাশ-গ্রেড সরঞ্জামগুলির জন্য প্রক্রিয়া-পরবর্তী HIP চিকিত্সা অপরিহার্য

৫ উপসংহার

হাইব্রিড সিএনসি-এএম টুল মেরামতের সম্পদের ব্যবহার ২৩-৪২% কমিয়ে বিয়োগমূলক পদ্ধতির যান্ত্রিক সমতা বজায় রাখে। মাঝারি জ্যামিতিক জটিলতার উপাদানগুলির জন্য বাস্তবায়নের সুপারিশ করা হয় যেখানে উপাদান সঞ্চয় AM অপারেশনাল খরচকে ন্যায্যতা দেয়। পরবর্তী গবেষণা শক্ত টুল স্টিলের জন্য জমা কৌশলগুলি অপ্টিমাইজ করবে (> 60 HRC)।